国外特种纸二手纸机的搬迁与改造经验

张锦山 沈国栋 韩 霜 马龙虎 王 建

（1.华邦古楼新材料有限公司，浙江衢州，324400；2.中国海诚工程科技股份有限公司，上海，200031）

我国从20 世纪初就有引进国外二手纸机的案例，近30 年来，国内造纸行业高速发展，更是催生了二手纸机的市场。与购买同等装备水平的新纸机相比，购买二手纸机可以节约30%左右的设备投资，从而获得良好的经济效益。目前，已有几十台国外二手纸机被国内大中型造纸企业购买和搬迁的记录。欧美发达国家的二手纸机大多出自知名的制造商，结构坚固耐用，加工性能好，工艺系统结构完整，采购周期短，且大多数二手纸机经过了数次现代化改造，因此往往还伴随有附加的国外先进技术和经验，性价比高，所以一直受到国内客户的广泛关注。但同时二手纸机也存在着使用年代久、部件磨损大、制造标准与我国不同、设备资料和备品备件缺失等缺点；在引进国外二手纸机的案例中，也经常发生国内外工程标准、电压和频率不一致的问题，导致电气和承压设备不能使用或不符合我国使用标准等情况。因此，项目初期的考察评估就显得特别重要。

国外二手纸机购入和重建的实施是一个系统性工程，企业除了投入足够的资金、管理人员和技术人员以外，还需要解决一系列问题，例如平衡技术先进性和经济性的关系，在尽量保持原有工艺设备的原则下，替换技术落后、使用风险大的旧设备，或寻找合适的供应商以合理的成本维护旧设备；保证拆机、采购、土建和安装的进度，以控制项目成本；整合旧设备的技术，恢复旧设备的功能，让旧设备重新运行等。而与能够提供系统化服务的工程公司合作，可以更加高效和专业地解决上述问题。因此，对工程公司的选择和对其服务范围的界定，是购入和安装国外二手纸机项目成功实施的关键因素之一。

本文以华邦古楼新材料有限公司（以下称“华邦古楼”）购入的国外二手特种纸生产线项目为例，着重介绍项目执行过程中的经验与教训，以供同行参考。

1 工程技术方案

华邦古楼购入的国外二手特种纸生产线，原属瑞士Ziegler 造纸厂，其采用的Beloit 长网多缸纸机幅宽为3350 mm，生产纸张的定量范围为40～250 g/m2，最大车速可达到750 m/min，产量可达到7 万t/a。该纸机的主要结构包括带稀释水的流浆箱、长网加顶网、真空压榨加靴式压榨、膜转移施胶机、双压区软压光机、卷纸机和复卷机，另有备浆、流送、真空、辅料、损纸和蒸汽冷凝水等系统。原生产线配套了控制系统，自动化程度较高，且拆机前仅停机1年，因此设备主体基本保持完好状态。

本项目的目标是将纸机车速逐步提高到1000 m/min，产量最终达到10 万t/a。根据新的产能要求，工程公司对生产系统进行了浆水平衡计算，并对原有设备的产能和运行能力进行复核，判定备浆、短循环关键设备和纸机是否可以满足要求。若个别设备不能满足能力要求，或者设备现状、运行安全和效率无法达到要求，则需要对其更换。

经项目组评估和与现代工艺生产技术对比，该生产线的备浆、流送、损纸、喷淋、真空和辅料等流程需要进行调整；蒸汽冷凝水和纸机通风等系统需要重新设计；传动及大功率电机需保持电压为500 V，其余低压电机按照国内标准电压380 V 执行；集散控制系统（Distributed Control System,DCS）和纸机本体控制系统（Machine Control System,MCS）按照生产要求需要进行重新设计；此外，设备将根据项目场地的新厂房来布置，使其更加合理和紧凑。

经过改造后，该生产线保留了纸机原有系统的特点和功能，且通过局部升级提高了其技术先进性，变得更灵活、节能、利于管理，更适用于华邦古楼的生产。

1.1 工艺生产系统的维修、改造和升级

（1）备浆和流送系统

保留了碎浆机、磨浆机、精浆机、冲浆泵、压力筛和除渣器等关键设备，更换了浆泵和搅拌器，并新建了浆池；委托专业厂商对备浆设备进行维护，包括打磨转子、刀盘和筛框，并检查和维护机械部件，同时配套了部分备品备件。根据新的布置，对机外白水槽进行重新设计，加长了流道，使其拥有更好的消泡和除气效果；白水系统新购入白水多圆盘，对流程进行重新设计，淘汰原生产线的旧设备。

（2）损纸处理系统

将原来的多条干损处理线合并为1 条，并新购入1 套碎浆机；保留了原来的疏解机，使其可以通过不同齿形的疏解机组合来达到对纤维的处理要求。由于介质是浆料且使用欧洲标准的设备接口，要求供应商提供配对法兰，并在管道连接处进行抛光，以减小挂浆的风险。

（3）喷淋系统

新增冷却塔，并循环使用液压和润滑系统的清水，以达到节水的目的。

（4）真空系统

纸机各抽吸点的参数保持不变，新购入1 台透平真空泵，以替换原有的1#透平真空泵，降低系统风险；增加混凝土汽水分离器，以达到更好的分离和过滤效果，维持系统稳定；保留2#透平真空泵及真空风机，并委托专业厂商进行维护，包括动平衡的检测和配套部分备品备件。

（5）蒸汽冷凝水系统

仍然使用热泵系统，但是对烘缸进行了重新分组，并在前干燥部分增加热泵，使干燥曲线的调节更加灵活；预留部分能力以满足1000 m/min 车速的要求；将部分冷凝水用于化学品系统的稀释，以减少清水和蒸汽的用量。

（6）辅料系统

该系统是特种纸的关键技术系统，原有系统依然保持了先进性，因此基本保留原有的配置和布置方案，并委托原供应商进行检查，受损的关键部件由原供应商负责更换，通用设备按要求在国内进行采购。

1.2 纸机及完成部的维修、改造和升级

（1）流浆箱

原生产线的流浆箱附带有中心布浆器和稀释水系统，堰池宽度为3560 mm，本项目委托国内专业厂家对流浆箱本体进行维护；稀释水系统更换易损件。

（2）网部

由国内某供应商重新设计长网，更换部分陶瓷脱水元件；顶网保留原设计；增加1 套可移动水针系统，以满足不同产品的要求；摇振系统由原来的液压式网案摇振替换为先进的高频无反作用力胸辊摇振，以改善成纸匀度。

（3）压榨部

基本保留了原有的真空压榨加靴式压榨的形式，改变了真空压榨的开口大小，并将靴式压榨部的靴压辊横幅升级为7个加载区。

（4）干燥部

由国内某供应商全新供货，引纸系统更换为无绳引纸。

（5）膜转移施胶机

由国内供应商提供全新机架，更换气胎；新增2套边刮刀以应对不同的产品。

（6）红外干燥与汽浮转向器

新购入进口燃气红外干燥设备，替代原有电红外干燥设备，以降低能耗。

（7）软压光

由原设备供应商进行维护，增加了可变幅宽系统；对热辊和S辊进行了大修；对热风系统进行整套更换。

（8）卷纸机

恢复使用原有的水平气动卷纸机和附带的卷纸辊加速器及自动换卷装置。（9）纸病监测系统（Web Inspection System,WIS）购入1 套国外的二手WIS，并由原供应商进行维护。

（10）复卷机

该复卷机为两台电机共同驱动的无轴复卷设备，最大车速为2000 m/min，且其退纸轴自带发电机，组成较为复杂。因此，其机械部分的维护由国内供应商完成，控制部分的维护由外聘专业公司完成。

1.3 设备布置

原工厂的建筑结构比较复杂，楼层较多，设备布置比较零散。新设计的车间为传统的长条式布置，可划分为浆包输送、备浆、抄造、完成4个区域，纸机布置在2 楼。原纸机层的高度为3.4 m，纸机下方空间非常局促，不利于设备维护，新设计将纸机操作层楼面标高提高到6 m，使纸机下方有更多的空间进行操作和维护。对于纸机上无法调整的绳轮机构，通过在纸机柱之间增加横梁以保证绳轮机构维持在原来的位置。厂房的东侧为浆板库，西侧为成品库。新设计的车间布局更加合理，物流顺畅。

1.4 电气系统的改造和升级

配电系统和用电设备的取舍对项目整体投资额影响较大。Ziegler 工厂配电电压主要为500 V，本项目通过合理的负荷分配，采购了500 V 和400 V 两个电压等级的配电变压器，最大限度地保留了大功率电机。本项目利旧的主传动电机、纸机本体电机、难以与主设备拆分的电机以及不受能效和进口政策影响的变频电机，将其余品相良好的电机作为备品备件。同时，利旧相对独立的电控柜，如复卷机、卷纸机和浆包输送线等系统的配电柜，而过程控制系统变换的用电设备则需重新采购。因ABB 主传动电控柜产品过旧，难以购买备品备件，需要重新采购设备。此方案既降低了配电系统的采购成本和调试难度，也兼顾了用电系统的安全性和先进性。

1.5 控制系统的改造和升级

经过对原生产系统多次改造，大部分过程和设备控制通过西门子公司以PLC 为核心控制器的SIMAT⁃IC S5 和S7 系统实现，此外还对纸张质量控制系统（Quality Control System,QCS）进行了升级，并配置了一台控制器用于DCS 过程控制。由于这样零散的控制方式已经不符合现代控制和管理的要求，为了统一管理和方便维护，本项目根据原有资料，对控制系统进行重新设计，升级成统一的全厂DCS/MCS。对于可以提供控制系统的软、硬件的压榨和压光等机械供应商，由DCS 供应商提供统一的项目标准、硬件要求和软件APL，并将其集成到同一目录下；新购入或保留原有摇振、除铁丝机和复卷机等独立的系统，将相关人机界面、程序和技术文件翻译为中/英文，并与DCS/MCS进行通讯或硬线连接。

2 生产线运行现状

生产线经过改造，投入运营已超过6 个月，期间各系统运行平稳，产品质量符合标准，白水回用率可达95%，吨纸消耗清水10 m3，蒸汽1.8 t，电耗400～500 kWh，废水处理后符合国家规定的排放标准。项目达到试生产阶段的设定目标，即纸机车速为500 m/min，且已开始向客户供货。下一步将开始对纸机进行提速以及试生产其他纸种，并同步对备浆系统和辅料系统进行优化，挖掘系统潜能，提高产品质量。

3 项目执行过程的经验分享

3.1 坚持技术先进性和经济性原则

在项目论证阶段和具体实施过程中，都要把握好技术先进性和经济性原则，做到“技术上可用，经济上合理”。切勿因节省投资而全部设备采用利旧，坚决淘汰技术落后、备品缺失、高能耗、高污染和违反国内监管政策的旧设备；但也不要盲目追求技术进步而否定旧设备的价值，选择性利用原有的管道、管件、支吊架和阀门等，杜绝浪费现象。项目要根据业主对投资的期望值、经济状况和技术水平，因地制宜地选择利旧方案，平衡好技术先进性和经济性的关系。

3.2 重视工程师的经验技术

与具有供应商提供完整的方案以及技术担保的新机项目不同，二手纸机项目需要工程技术人员结合企业的要求，对设备利旧、设备维护以及原供应商参与程度和提供的服务进行科学的判断。因此，在设备的拆卸、转运、维护和安装的过程中，工程师的技术改造经验、对设备和工艺的熟悉程度非常重要。参与项目管理的技术团队，要尽可能提前识别出工艺方案的风险，提供应对措施，避免造成返工、延误甚至是事故。

3.3 与工程公司良好配合

二手纸机项目大多需要通过升级改造以满足企业新的生产要求，其安装过程中新旧设备的搭配一定程度上加大了项目实施难度。旧设备年代久远，往往参考文件缺失，或原供应商服务费用较高，甚至退出市场。因此，企业往往不能给设计和工程服务单位提供完整和系统性的技术资料。这就需要企业与工程公司之间更多的理解和合作，凭借各自的工作经验和资源，寻求解决方案，弥补资料的不足。二手纸机项目极具挑战性，企业与工程公司之间的良好配合才能保证项目顺利实施[1]。

3.4 重视拆机前的记录和标记工作

拆机前的记录和标记工作是至关重要的，其对物流、安装和设计均具有重要意义。对于供应商无法提供的服务，如二手纸机缺失的技术资料，可以通过拆机前的记录解决问题。例如通过现场拍照、摄像和测绘的方式，全方位还原安装细节，弥补纸机缺失安装图纸的问题。此外，在条件允许的情况下，拆机和装机工作最好由同一个队伍实施，以便清晰记录和标记清册及设备情况。

3.5 保证关键设备的完整和安全

在对纸机部件进行拆卸时，除转动部件外，尽量少做分解，确保设备的整机性和部件的完好性。将管道上的贵重仪表拆卸后进行妥善包装；将较小的零部件和紧固件进行分类和包装后，再固定在设备上[2]。

3.6 重视包装质量及装箱顺序

设备运输过程中要重视包装质量和装箱顺序。工程公司需聘请专业的物流人员参与，指导关键设备的包装，包装需满足防尘、防潮、防震、防腐蚀等要求，以避免不必要的损失；编制合理的装箱计划，以配合后续在国内进行的维护和安装；将归类后的技术资料提前发送回国内，以供设计需要。

3.7 重视技术资料的收集、整理和消化

原厂的技术资料是设计的起点，也是技术交流、拆机、安装、设备使用和维护的重要依据。企业和工程公司都要重视对资料的收集和利用，并对原系统的设计反复研究以熟悉设备的结构、功能和安装操作。同时，企业要派专人妥善保管资料，并进行电子化归档，以便于日后学习和追溯。

3.8 重视备品备件管理

详细统计和记录备品备件，尤其是利旧关键设备的备品备件。对于厂家已经退市或采购周期较长的产品，需制订特殊的备品计划；对于进口的备品备件，要对其在国内是否可加工同样精度和质量要求的替代品进行准确判断。

3.9 吸取原纸机安装经验

原企业的技术人员对旧设备及生产线的情况更为了解，因此在拆机、设备维护和调试阶段，应该邀请原企业的技术人员参与并提供意见。

4 结 语

由于国外二手纸机项目的特殊性和复杂性，在项目的决策、设计、实施和运行的各个阶段都需要管理人员、生产技术人员、工程技术人员、设备维护和改造技术人员和业主投入更多的精力和耐心，才能降低项目的执行风险，而全过程一体化的系列服务在工程上具有一定优势，可以保证项目的顺利实施。